2009 Fiscal Year Annual Research Report
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19340083
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
栃原 浩 Kyushu University, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (80080472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 敏男 東京大学, 物性研究所, 教授 (20107395)
白澤 徹郎 東京大学, 物性研究所, 助教 (80451889)
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| Keywords | 表面構造 / 表面構造相転移 / 半導体表面物性 / Ge(111)表面 / 非平衡物質 / 電子線照射効果 / 低速電子回折 / Sn吸着 |
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| Research Abstract |
本年度は,3年計画の最終年である.昨年度の研究実績は以下のようであった.Ge(111)-Sn-(3x3)構造が、低速電子回折(LEED)により表面周期構造を観察するための電子線照射により、サンプル温度が30K以下では構造変化を起こすプリリミナリーな結果を得た.すなわち、(0 1/3)スポットの強度は電子線照射時間とともに急速な減少を示したのに対して,(4/3 1/3)のスポットの強度はほとんど変化しなかった。(0 1/3)、(4/3 1/3)スポットは、それぞれ、(3x3)構造、(√<3>x√<3>)R30°構造に起因するものである.したがって、30K以下での電子線照射を続けると、(3x3)のLEEDパターンは(√<3>x√<3>)R30°に変わってしまう.この変化を、新たな構造相転移ではないかという論文が発表され(2006年)、Ge(111)-Sn-(3x3)構造の基底状態は何かという論争がおこっていた.
本年度の我々の実験的研究により、基底状態は(3x3)構造であり、30K以下での(√<3>x√<3>)R30°構造への相転移は存在せず、構造の観察のためのプローブ自身による影響であることを明らかにした.すなわち、(3x3)から(√<3>x√<3>)R30°のLEEDパターンに変化するのは、低温半導体表面に特有な電子線照射効果(2005年に我々は、Si(001)清浄表面で同様の現象を見いだしていた)であることを確立した.構造変化の速度式をたてて、カーブフィティングにより速度定数の電流依存性が線型であることを見いだした.これらの結果をまとめて、Physical Review B (Rapid Communications)に投稿し、掲載された.また、構造変化の過程とその条件を既存の理論論文をもとに提案した.
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